Kupplungen

Sattelkupplungen

Eine Sattelkupplung dient dazu, eine bewegliche Verbindung der Sattelzug-maschine und dem Sattelauflieger herzustellen. Zugfahrzeug und Auflieger sind drehbar miteinander verbunden. Die Sattelkupplung wird auf einer Montage-platte befestigt, die wiederum mit dem Hilfsrahmen verbunden ist. Am Auflieger ist eine Aufliegerplatte mit Zugsattelzapfen befestigt. Er wird auch Königszapfen genannt. Wie bei Maulkupplungen sind auch bei Sattelkupplungen Mindestver-schleißwerte zu beachten.

Einkuppeln (Aufsatteln)

Beim Rückwärtsfahren des Sattelzugs wird der Zugsattelzapfen des Aufliegers in den Einfahrschlitz der geöffneten Sattelkupplung eingeführt. Beim weiteren Zurückfahren dreht und schließt sich der Kupplungshaken um den Zugsattelzapfen und wird in dieser Stellung (Fahrtstellung) durch einen Verschlusskeil (Verriegelungsklinke) formschlüssig gesichert. Der Handhebel wird zusätzlich durch einen Sicherungshebel fixiert (Bild 1).

Bild 1 Sattelkupplung geöffnet

1 Zugfeder 2 Sicherungshebel 3 Handhebel

4 Kupplungsschloss 5 Kupplungshaken 6 Verschlusskeil

Auskuppeln (Absatteln)

Das Auskuppeln erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Der Sicherungshebel wird angehoben und der Handhebel entgegen der Federungskraft nach außen gez-

gen: Die Verriegelungsklinke gibt den Kupplungshaken frei. Beim Vorfahren der Zugmaschine dreht sich der Kupplungshaken und arretiert den heraus-gezogenen Verschlusskeil. Die Kupplung ist in geöffnetem Zustand, der Auflieger ist ausgekuppelt.

Verschiebereinrichtung

Mit Hilfe von Verschiebeeinrichtungen lässt sich der Aufliegepunkt des Sattels je nach Bedarf unterschiedlich einstellen. Sattelkupplungen können mit Hilfe einer Verschiebeeinrichtung bis zu 7 unterschiedlichen Positionen (Längsrichtung) gebracht werden. Sie bestehen aus Grundplatte mit Zahn- und Nutenleisten und einer Einrichtung zum Vorwählen der Verschiebeposition. Verschiebeeinricht-ungen ermöglichen zudem eine optimale Auslastung der zulässigen Achslasten.

Hubsattelkupplungen

Eine Hubsattelkupplung verfügt über drei Aufnahmehöhen:

4 167 mm Grundstellung 4 315 mm Hubhöhe 148 mm

4 365 mm Hubhöhe 198 mm

Die Hubhöhen sind pneumatisch einstellbar. Somit ist die Aufnahme von Euro- und Volumenaufliegern mit einem Fahrzeug möglich.

Verschleißanzeiger

Als Verschleißanzeiger dient die Abgesenkte Mittelfläche der Sattelplatte (Bild 2). Wenn die Erhöhung weggeschliffen ist, funktioniert die automatische Schmie-rung über die Schmiernuten nicht mehr. Die Sattelplatte muss ausgetauscht werden.

Bild 2 Sattelkupplung von Rockinger

1 Kupplungshaken 2 Kupplungsschloss 3 Zugfeder

4 Druckluftkolben für Fernbetätigung 5 Handhebel

6 Sicherungshebel 7 Grenztaster für Fernanzeige der Sicherung

8 Verschlusskeil 9 Sattelplatte mit Verschleißanzeiger

10 Schmiernut

Anhängerkupplungen

Eine Anhängerkupplung hat die Aufgabe, eine Zug- und Lenkverbindung zwi-schen Zugmaschine und Anhänger herzustellen. Dabei sollte sie die Fähigkeit aufweisen, die übertragenden Kräfte zu dämpfen und so für eine Komforterhö-hung bzw. eine Verschleißminderung zu sorgen. Sie wird mit einer Befesti-gangseinrichtung am hinteren Querträger des Zugfahrzeugs befestigt. Man unterscheidet grundsätzlich selbsttätige und nichtselbsttätige Anhängerkupp-lungen. Nichtselbsttätige Kupplungen werden meist bei Zugfahrzeugen in der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt. Die Anhängerkupplungen für den Nfz- Be-reich sind normalerweise als selbsttätige (automatische) Maulkupplungen ausge-führt. Die am häufigsten verwendeten Modelle kommen von den Firmen Rockinger und Ringfeder. Sie sind als Bolzenkupplungen ausgeführt. So genannte Hakenkupplungen werden nur bei Sonderfahrzeugen eingesetzt.

Automatische Maulkupplung

Sie besteht aus einer Zugstange (mit Befestigungslager), der Automatikeinheit mit Kupplungsbolzen, dem Kupplungsmaul und dem Handhebel (Bild 3). Die Kupplung wird mit dem Handhebel geöffnet, die Zugöse der Anhängerdeichsel kann dann aufgenommen werden. Bei der Rockinger- Kupplung gibt es zwei Positionen:

4 Kupplung geschlossen (zweifach automatisch gesichert)

4 Kupplung geöffnet = Automatische Kupplungsbereitschaft

Das selbsttätige Schließen erfolgt durch die Automatikeinheit und wird durch die Zugöse des Anhängers ausgelöst.

Zulässige Verschleißwerte

Im neuen Zustand beträgt die dicke des Bolzens 38 mm und der Durchmesser der Öse 40 mm. Folgende Werte dürfen nicht über- bzw. unterschritten werden:

4 Kein Längsspiel der Zugstange

4 Radialspiel: maximal 1 mm

4 Höhenspiel des Bolzens: 4 mm

4 Mindestdicke des Kupplungsbolzens:

36,5 mm, keine einseitige Abnutzung

Vollautomatische Maulkupplungen können durch Fernbetätigung per Luftdruck geöffnet werden. Ihre Stellung wird dem Fahrer über Kontrollleuchten angezeigt.

Automatische Hakenkupplungen

Die Bewegungsfreiheit der Anhängerdeichsel genügt herkömmlichen Maulkupp-lungen genügt den normalen Nutzfahrzeugbetrieb. Bei Baustellenfahrzeugen oder im militärischen Bereich müssen jedoch sehr hohe Anschlagwinkel sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verfügbar sein. Die von der Bundeswehr verwendeten automatischen Hakenkupplungen erlauben horizontal +/- 90°, vertikal +/- 45° Bewegungsfreiheit bis zum Anschlag.

Rangier und Abschleppkupplung

Sie sind für den normalen Anhängerbetrieb nicht zulässig. Sie dürfen lediglich zum Rangieren und Abschleppen genutzt werden. Bei Rangier- und Abschlepp-kupplungen muss der Bolzen von Hand eingesteckt werden.

Bild 3 Automatische Maulkupplung von Rockinger

1 Automatikeinheit 2 Befestigungslager 3 Zugstange

4 Gummifeder 5 Handhebel 6 Kupplungsmaul

(Fangmaul)

7 Auflagering 8 Kupplungsbolzen

Kupplungen - Kennwerte

D- Wert

Um die Belastbarkeit von Anhängerkupplungen zu ermitteln, hat man den so ge-nannten D- Wert (D = Deichsel) definiert. Er gilt gleichermaßen für Sattel- und Anhängerkupplungen, wird jedoch unterschiedlich berechnet.

Der D- Wert wird in das Typenschild einer Anhängerkupplung eingeprägt. Seine Einheit ist kN (Kilonewton).

Der D- Wert kann aus dem zulässigen Gesamtgewicht des Zugfahrzeugs und des Anhängers berechnet werden. Je höher der D- Wert, desto größer die Masse, die an eine Kupplung angehängt werden kann.

V- Wert

Bei den Zentralachsanhängern (Starrdeichselanhänger) muss die Kupplung neben den Längskräften auch vertikale Kräfte aufnehmen. Der V- Wert (kN) ist ein Kennwert für den Betrieb solcher Anhänger. Er grenzt ihre Verwendung in Abhängigkeit der Zugfahrzeug- und Anhängerdaten ein und spezifiziert die maximale zulässige Belastung der Kupplung. Zur Ermittlung des V- Wertes dienen der D- Wert und die maximal zulässige Stützlast. Die genaue Berechnung des V- Wertes ist sehr aufwändig .

Anhängerkupplung (D- Wert)

Der D- Wert wird bei einer Zugfahrzeug- Anhänger- Kombination nach folgender Formel berechnet:

D = g * m2 * mA kN

m2 + mA

Berechnungsgrößen:

g Erdbeschleunigung = 9,81 m/s

m2 Zulässiges Gesamtgewicht des Zugfahrzeugs

mA Zulässiges Gesamtgewicht des Anhängers

Sattelkupplungen (D- Wert)

Bei einem Sattelzug gilt als Formel für den D- Wert:

D = g * 0,6 * m2 * mA kN

m2 + mA - S

Berechnungsgrößen:

g Erdbeschleunigung mZ Zulässiges Gesamtgewicht des Zugfahrzeugs

mA Zulässiges Gesamtgewicht des Aufliegers S Zulässige Sattellast

Bild 4 D- Wert - Berechnung einer Anhängerkupplung beim Gliederzug

g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s

mZ = Zulässiges Gesamtgewicht

Des Zugfahrzeugs ( t )

mA = Zulässiges Gesamtgewicht

Des Anhängers ( t )

S = Sattellast ( t )

Berechnungsbeispiel

Eines Zugmaschine mit einem zulässigen Gesamtgewicht von mZ = 18 t und ein Anhänger mit dem zulässigen Gesamtgewicht von mA = 14 t sind durch eine selbsttätige Anhängerkupplung miteinander verbunden. Wie groß muss der D- Wert der Anhängerkupplung mindestens sein?

D = 9,81 m/s * 18 t * 14 t 77,25 kN

18 t + 14 t

Eine Sattelzugmaschine mit einem zulässigen Gesamtgewicht vom mZ = 16 t und einer zulässigen Sattellast von S = 8 t zieht einen Auflieger mit dem zulässigen Gesamtgewicht mA = 16 t. Welchen D- Wert muss die Sattelkupplung mindestens haben?

D = 9,81 m/s * 0,6 * 16 t * 16 t 62,78 kN

16 t + 16 t - 8 t

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